Статические и динамические усилия

24. Статические и динамические усилия.

При физической работе важное значение имеет правильная организация рабочих движений, чере­дование статических и динамических усилий. Ста­тические мышечные усилия характеризуются пре­обладанием напряжения над расслаблением. При этом работа мышц осуществляется в анаэробных, то есть в бескислородных условиях. Клетки и тка­ни мышц получают энергию в результате диссимиляции, расщепления сложных органических веществ до углекислого газа и воды. Примером может слу­жит гликолиз — расщепление глюкозы, которое протекает в 2 основных этапа — бескислородный и кислородный.

На бескислородном этапе молекула глюкозы рас­щепляется до молочной кислоты, причем выделя­ется небольшое количество энергии и образуется всего 2 молекулы АТФ. АТФ — основное энергети­ческое вещество клетки, единица измерения энер­гии в клетке, все процессы превращения энергии сопровождаются синтезом или распадом АТФ. При статистических усилиях, когда мышцы сжаты, кро­веносные сосуды сдавлены, в клетки не поступает кислород, гликолиз останавливается на бескисло­родном этапе, энергия не образуется, в клетках на­капливается молочная кислота (С₃Н₆О₃), появляет­ся чувство утомления, боль в мышцах. При чере­довании напряжеция мышц и расслабления глико­лиз идет в два этапа, молочная кислота расщепля­ется до углекислого газа и воды и при этом клетка получает почти в 20 раз больше энергии — 38 мо­лекул АТФ.

Таким образом, при правильном чередовании ста­тических и динамических усилий можно добиться преобладания кислородного расщепления над бес­кислородным, что способствует более длительному сохранению работоспособности. В этой связи исклю­чительно важной является физиологическая раци­онализация, основными направлениями которой являются: рациональная организация трудового процесса, создание условий для быстрого овладе­ния трудовыми навыками, рациональная органи­зация режимов труда и отдыха.

25.Понятие о тяжести и напряженности труда.

Важное место в вопросах физиологии труда за­нимают понятия тяжести и напряженности тру­да.Понятие тяжесть чаще всего относят к работам, при выполнении которых преобладают мышечные усилия. Критериями тяжести труда при динамичес­кой нагрузке являются: мощность внешней меха­нической работы, максимальная величина подни­маемых вручную грузов, величина ручного грузо­оборота за смену, частота шагов в одну минуту, наклоны туловища свыше 50° в Гмин, при работе стоя; при статической нагрузке тяжесть труда оце­нивают по величине статической нагрузки в кГ/с при удержании усилия одной рукой, двумя руками, с участием мышц корпуса и ног, времени пребыва­ния в вынужденной позе.Понятие напряженность труда чаще относят к работам с преобладанием нервно-эмоционального напряжения. Критериями напряженности труда яв­ляются: напряжение внимания (число производ­ственно-важных объектов наблюдения, длительность сосредоточенного наблюдения в процентах от общего времени смены, плотность сигналов или сооб­щений в среднем в 1 час), эмоциональное напряже­ние, напряжение анализаторов, объем оперативной памяти, интеллектуальное напряжение, монотон­ность работы.

Существует способ оценки тяжести работы по по­треблению кислорода и энерготратам.

Легкая работа – до 0,5 л/мин кислорода и энерготраты дл 2,5 ккал/мин

Средней тяжести – от 0,5 до 1,0 л/мин и энерготраты 2,5-5,0 ккал/мин

Тяжелая – 1,0 и выше и энерготраты выше 5 ккал/мин

Напряженность труда в каждом конкретном слу­чае зависит как от тяжести (будь то умственный или физический труд), так и от индивидуальных особенностей работающего. Труд одинаковой тяже­сти может вызвать у разных людей разную степень напряженности. Ряд исследователей полагают, что состояние утомления развивается через напряже­ние, степень утомления может служить критерием рабочего напряжения.

26.Понятие о динамическом стереотипе. Значение динамического стереотипа для сохранения работоспособности.

В основе любого трудового действия лежит целе­вая установка, на базе которой в центральной не­рвной системе создастся определенная программа действий, реализующаяся в системно организован­ном поведенческом акте. Такие запрограммирован­ные действия носят название динамического сте­реотипа. Сущность динамического стереотипа зак­лючается в том, что в ЦНС формируются длительно текущие нервные процессы, соответствующие про­странственным, временным и порядковым особен­ностям воздействия на организм внешних и внут­ренних раздражителей. При этом обеспечивается точность и своевременность реакции организма на привычные раздражители, что особенно важно в формировании различных трудовых навыков. На­личие динамического стереотипа исключает излиш­ние действия в процессе выполнения работы, «эко­номит» энергию и отдаляет наступление утомления. Кроме того динамический стереотип обеспечивает приспособление организма к меняющимся услови­ям трудовой деятельности.

В процессе трудового действия в ЦНС поступает информация о ходе выполнения программы, на ос­новании которой возможны текущие поправки к действиям. Точность программирования и успеш­ность выполнения программы зависят от опыта и количества предшествующих повторений этого дей­ствия, то есть автоматизма или навыков.В ходе трудового процесса активизируются раз­личные физиологические системы. Если преоб­ладают физические усилия, то прежде всего ак­тивизируется мышечная система и система так называемого вегетативного обеспечения мышеч­ной деятельности (кровообращение, дыхание); при интенсивной физической работе возрастает уровень обменных процессов, количество потреб­ляемого в минуту кислорода, минутный объем и частота дыхания, число сердечных сокращений и т. д.

27, 28.Мышечная работа. Понятие об утомлении и переутомлении. Методы оценки труда.

Утомление --- это снижение работоспособности, наступающее в процессе работы. Если в работе пре­обладает умственное напряжение, утомление харак­теризуется снижением внимания, продуктивности умственного труда, увеличением количества допус­каемых ошибок, утомлением анализаторов. Если преобладают в работе физические усилия, утомле­ние проявляется в снижении мышечной силы.

Существует ряд теорий утомления: теория ис­тощения в мышцах энергетических запасов, тео­рия «отравления» организма молочной кислотой и др. Однако, на основании работ И.П. Павлова, Н.Е. Введенского, И.М. Сеченова, А.А. Ухтомского было доказано, что прекращение работы вследствие утомления зависит от состояния центральной не­рвной системы. При длительном возбуждении оп­ределенных участков нервной системы наступает перевозбуждение и торможение условных рефлексов. Торможение позволяет клеткам не реагировать на поступающие импульсы, вследствие чего прекраща­ется активная деятельность; торможение является мерой предупреждения функционального истоще­ния клеток. Утомление может накапливаться изо дня в день и перерасти в переутомление. Утомление, временное состояние органа или целого организма, характеризующееся снижением его работоспособности в результате длительной или чрезмерной нагрузки. У человека различают физическое и психическое утомление.

Переутомление — это патологическое состояние, болезнь, которая не исчезает после обычного отды­ха, требует специального лечения.

Критериями напряженности труда яв­ляются: напряжение внимания (число производ­ственно-важных объектов наблюдения, длительность сосредоточенного наблюдения в процентах от общего времени смены, плотность сигналов или сооб­щений в среднем в 1 час), эмоциональное напряже­ние, напряжение анализаторов, объем оперативной памяти, интеллектуальное напряжение, монотон­ность работы.

Существует способ оценки тяжести работы по по­треблению кислорода и энерготратам.

Легкая работа – до 0,5 л/мин кислорода и энерготраты дл 2,5 ккал/мин

Средней тяжести – от 0,5 до 1,0 л/мин и энерготраты 2,5-5,0 ккал/мин

Тяжелая – 1,0 и выше и энерготраты выше 5 ккал/мин

29.Эргономика и инженерная психология.

При правильном чередовании ста­тических и динамических усилий можно добиться преобладания кислородного расщепления над бес­кислородным, что способствует более длительному сохранению работоспособности. В этой связи исклю­чительно важной является физиологическая раци­онализация, основными направлениями которой являются: рациональная организация трудового процесса, создание условий для быстрого овладе­ния трудовыми навыками, рациональная органи­зация режимов труда и отдыха.Решению этих задач служит эргономика — на­учная дисциплина, изучающая трудовые процессы с целью оптимизации орудий и условий труда₅ по­вышения эффективности трудовой деятельности и сохранения здоровья работающих.Основным объектом эргономики является слож­ная система «человек-машина», в которой ведущая роль принадлежит человеку. Эргономика тесно свя­зана с инженерной психологией, которая рассмат­ривает требования, предъявляемые к психическим особенностям человека, проявляемым при его вза­имодействии с техническими средствами. Эргоно­мика осуществляет системный подход к трудовым процессам и оперирует эргономическими показате­лями: гигиеническими, антропометрическими, фи­зиологическими, психофизиологическими, эстети­ческими.

Эргономическая биомеханика на основе антро­пометрических признаков (размеры тела, конеч­ностей, головы, кистей, стопы, угла вращения в суставах, досягаемости руки) дает рекомендации по организации рабочего места, конструированию ин­струмента и оснастки.

Требования технической эстетики реализуются с помощью дизайна (художественного конструирова­ния оборудования), его цветового оформления, офор­мления графических средств информации, конст­руирования спецодежды и обуви. При этом созда­ются условия для оптимальн. зрительных нагру­зок, гармонии в эмоциональном содержании трудо­вых процессов, обеспечивается наименьшая травмоопасность и минимальные вредные психологичес­кие воздействия трудового процесса.Для современного этапа НТР характерна неза­вершенность автоматизации и механизации труда, в связи с чем имеют место неблагоприятн. усло­вия труда и профессиональные заболевания. Напри­мер, было установлено, что операторы клавишных ЭВМ работают в неудобной позе, которая характе­ризуется сильным наклоном головы вперед (59° от вертикали) и положением рук на весу с отведением от корпуса под утлом 87°. Эта поза обусловливает многочисленные жалобы операторов на постоянные боли в области спины, шеи, плечевого пояса, пред­плечья, кисти.Мышечная усталость, например, у операторов дисплеев связана с наклоном головы и верхней час­ти туловища вперед, что приводит за 60 минут к перенапряжению мышц шеи, межлопаточной об­ласти, сгибателей предплечья. Неудобная поза при­водит к возникновению дополнительных движений, перемене положения тела, что ускоряет наступле­ние утомления и ведет к снижению качества труда.

Инженерная психология - отрасль науки, изучающая психологические особенности труда человека при взаимодействии его с техническими средствами в процессе производственной и управленческой деятельности; результаты изысканий используются для оптимизации деятельности людей в системах «человек — машина», а также в эргономике при проектировании новых технических средств и технологий.

3.Аксиома о потенциальной опасности процесса взаимодействия человека со средой обитания:

Одним из главных понятий безопасности жизне­деятельности является так называемая «аксиома о потенциальной опасности».

Анализ общественной практической деятельнос­ти дает основание для утверждения о том, что лю­бая деятельность потенциально опасна.

Потенциальная опасность заключается в скрытом, неявном характере проявления опасностей. Напри­мер, мы не ощущаем до определенного момента уве­личение концентрации СО₂ в воздухе. В норме ат­мосферный воздух должен содержать не более 0,05% СО₂. Постоянно в помещении, например, в аудитории, концентрация С0₂увеличивается. Угле­кислый газ не имеет цвета, запаха и нарастание его концентрации проявится появлением усталости, вялости, снижением работоспособности. Но в це­лом организм человека, пребывающего системати­чески в таких условиях, отреагирует сложными фи­зиологическими процессами; изменением частоты, глубины и ритма дыхания (одышкой), увеличением частоты сердечных сокращений, изменением арте­риального давления» Это состояние (гипоксия) мо­жет повлечь за собой снижение внимания, что в определенных областях деятельности может приве­сти к травматизму и т. д.

Потенциальная опасность как явление — это воз­можность воздействия на человека неблагоприят­ных или несовместимых с жизнью факторов.

Аксиома о потенциальной опасности предусмат­ривает количественную оценку негативного воздей­ствия, которое оценивается риском нанесения того или иного ущерба здоровью и жизни. Риск опреде­ляется как отношение тех или иных нежелатель­ных последствий в единицу времени к возможному числу событий.

В мировой практике находит признание концеп­ция приемлемого риска, т. е. риска, при котором защитные мероприятия позволяют поддерживать до­стигнутый уровень безопасности. Для обычных об­щих условий приемлемый риск гибели для человека принимается равным 10~⁶ в/год т. е. 1 на 1000000 случаев в год. Степень риска оценивается в миро­вой практике для различных видов деятельности вероятностью смертельных случаев.

30.Влияние ЧС на психическое состояние человека и его работоспособность.

Чрезвычайная ситуация – нарушение нормальных условий жизнедеятельности людей на определенной территории, вызванное аварией, катастрофой, стихийным или экологическим бедствием, а так же массовым инфекционным заболеванием, которые могут приводить к людским или материальным потерям.

Человек находящийся в экстремальных и чрезвычайных ситуациях ощущает высокие физические и психологические нагрузки. При этом развивается переутомление и происходит значительное снижение работоспособности.

В физиологии труда важнейшими являются по­нятия работоспособности и утомления.

Под работоспособностью понимают потенциаль­ную возможность человека выполнять на-протяжении заданного времени и с достаточной эффектив­ностью работу определенного объема и качества. Под влиянием множества факторов работоспособность

изменяется во времени и условно подразделяется на следующие фазы:

1 фаза — фаза врабатываемости, в этот период повышается активность центральной нервной сис­темы, возрастает уровень обменных процессов, уси­ливается деятельность сердечно-сосудистой системы, что приводит к нарастанию работоспособности;

2 фаза — фаза относительно устойчивой рабо­тоспособности, в этот период отмечается оптималь­ный уровень функционирования ЦНС, эффектив­ность труда максимальная;

3 фаза —- фаза снижения работоспособности, свя­занная с развитием утомления.

Продолжительность каждой из этих фаз зависит как от индивидуальных особенностей ЦНС, так и от условий среды, в которых совершается работа, от вида и характера деятельности, от эмоциональ­ного и физического состояния организма. Понима­ние процессов изменения работоспособности позволяет предупредить или отдалить наступление утом­ления. Например, у студентов первых курсов выс­ших учебных заведений в соответствии с биологи­ческими ритмами «пик» работоспособности прихо­дится на 11 часов утра; фаза относительно устой­чивой работоспособности наблюдается приблизи­тельно до 16 часов, а затем начинается третья фаза - снижение работоспособности. В соответствии с этим, основной задачей является продление второй фазы, оно может быть достигнуто целым комплек­сом мероприятий, среди которых наиболее эффек­тивными являются смена видов деятельности, про­изводственная гимнастика, перерывы в работе и так далее, то есть все мероприятия, направленные на предупреждение утомления.

31.Ионизирющие излучения. Действия на организм.

Радиоактивные излучения (альфа-,бета-частицы, нейтроны, гамма-кванты) обладают различной про­никающей и ионизирующей способностью. Наименьшей проникающей способностью обладают альфа-частицы(ядра гелия), длина пробега которых в тка­ни человека составляет доли миллиметра и в возду­хе —несколько сантиметров. Они не могут даже прой­ти через лист бумаги, но обладают наибольшей ионизирующей способностью. Бета-частицы по срав­нению с альфа-частицами обладают большей про­никающей способностью (длина пробега в воздухе составляет метры) и уже задерживаются не бума­гой, а более твердыми материалами ( алюминий, оргстекло и др.). Однако ионизирующая способность бета-частиц (электроны, позитроны) в 1000 раз меньше альфа-частиц и при пробеге в "воздухе на 1 см пути образует несколько десятков пар ионов. Гам­ма-кванты по своей природе относятся к электро­магнитным излучениями и обладают большой про­никающей способностью (в воздухе до нескольких километров); их ионизирующая способность суще­ственно меньше , чем у альфа- и бета-частиц. Нейт­роны (частицы ядра атома) обладают также значи­тельной проникающей способностью, что объясня­ется отсутствием у них заряда. Их ионизирующая способность связана с так называемой «наведенной радиоактивностью», которая образуется в результа­те «попадания» нейтрона в ядро атома вещества и тем самым нарушает его стабильность, образует ра­диоактивный изотоп. Ионизирующая способность нейтронов при определенных условиях может быть аналогичной альфа-излучению.

Ионизирующие излучения, обладающие большой проникающей способностью представляют опас­ность в большей степени при внешнем облучении, а альфа- и бета-излучения при непосредственном воздействии на ткани организма при попадании внутрь организма с вдыхаемым воздухом, водой, пищей.

При внешнем облучении всего тела или отдель­ных его участков (местном воздействии) или внут­реннем облучении человека или животных в пора­жающих дозах может развиться заболевание, на­зываемое лучевой болезнью.

В настоящее время лучевое поражение людей мо­жет быть связано с нарушением правил и норм ра­диационной безопасности при выполнении работ с источниками ионизирующих излучений, при авари­ях на радиационноопасных объектах, при ядерных взрывах и др. В зависимости от полученной дозы и длительности облучения у пострадавших может раз­виться острая или хроническая лучевая болезнь.